PMAC 误差补偿的方法及步骤
PMAC 误差补偿的方法及步骤
电机的进行运动控制的过程中，由于误差的存在，因此要进行补偿。
补偿的基本步骤是：1.测量误差数据
2.使用误差数据制作补偿表
3.在程序中写入补偿表
4.测试补偿后的数据
以下进行详细说明。
本文我使用的是PMAC进行直线电机的控制，使用光栅反馈，1mm对应20000个脉冲，并且使用激光干涉仪作为基准。
（一）测量误差数据
误差数据的测量就是发送指令让PMAC控制电机移动某个距离，同时对比激光干涉仪的数据，两个数据的差值就是误差值。
具体步骤：
（1）给PMAC输入指令#1j^1000000控制电机1向前移动50mm（1mm对应20000个脉冲），同时观察激光干涉仪的数值并进行记录。我这里一共测量10个数据，到500mm为止。记录的方式可以是手动记录，也可以使用干涉仪自带的软件进行数据的记录。我使用的是干涉仪软件的记录方法。
（2）反方向也同样进行测量。
（3）得到测量的数据如下：
| 系数 | 目标 (mm) | 运行次数 1 (+) 位置 | 运行次数 1 (+) 误差 |
| 1 | 50.0000 | 50.0081 | 8.1 |
| 2 | 100.0000 | 100.0105 | 10.5 |
| 3 | 150.0000 | 150.0219 | 21.9 |
| 4 | 200.0000 | 200.0341 | 34.1 |
| 5 | 250.0000 | 250.0455 | 45.5 |
| 6 | 300.0000 | 300.0576 | 57.6 |
| 7 | 350.0000 | 350.0713 | 71.3 |
| 8 | 400.0000 | 400.0856 | 85.6 |
| 9 | 450.0000 | 450.0990 | 99.0 |
| 10 | 500.0000 | 500.1128 | 112.8 |
| 系数 | 目标 (mm) | 运行次数 1 (-) 位置 | 运行次数 1 (-) 误差 |
| 1 | -50.0000 | -50.0108 | -10.8 |
| 2 | -100.0000 | -100.0254 | -25.4 |
| 3 | -150.0000 | -150.0361 | -36.1 |
| 4 | -200.0000 | -200.0475 | -47.5 |
| 5 | -250.0000 | -250.0600 | -60.0 |
| 6 | -300.0000 | -300.0717 | -71.7 |
| 7 | -350.0000 | -350.0842 | -84.2 |
| 8 | -400.0000 | -400.0967 | -96.7 |
| 9 | -450.0000 | -450.1084 | -108.4 |
| 10 | -500.0000 | -500.1209 | -120.9 |
（二）制作补偿表
（1）将误差值除以0.05（光栅分辨率为0.05um）得到值2
（2）将值2乘以16（PMAC寄存器相关量）得到值3
得到如下数据：
| 目标 (mm) | 运行次数 1 位置 | 运行次数 1 误差 | 误差/分辨率 | *16 | |
| 1 | 50 | 50.0081 | 8.1 | 162 | 2592 |
| 2 | 100 | 100.0105 | 10.5 | 210 | 3360 |
| 3 | 150 | 150.0219 | 21.9 | 438 | 7008 |
| 4 | 200 | 200.0341 | 34.1 | 682 | 10912 |
| 5 | 250 | 250.0455 | 45.5 | 910 | 14560 |
| 6 | 300 | 300.0576 | 57.6 | 1152 | 18432 |
| 7 | 350 | 350.0713 | 71.3 | 1426 | 22816 |
| 8 | 400 | 400.0856 | 85.6 | 1712 | 27392 |
| 9 | 450 | 450.099 | 99 | 1980 | 31680 |
| 10 | 500 | 500.1128 | 112.8 | 2256 | 36096 |
| 11 | -50 | -50.0108 | -10.8 | -216 | -3456 |
| 12 | -100 | -100.025 | -25.4 | -508 | -8128 |
| 13 | -150 | -150.036 | -36.1 | -722 | -11552 |
| 14 | -200 | -200.048 | -47.5 | -950 | -15200 |
| 15 | -250 | -250.06 | -60 | -1200 | -19200 |
| 16 | -300 | -300.072 | -71.7 | -1434 | -22944 |
| 17 | -350 | -350.084 | -84.2 | -1684 | -26944 |
| 18 | -400 | -400.097 | -96.7 | -1934 | -30944 |
| 19 | -450 | -450.108 | -108.4 | -2168 | -34688 |
| 20 | -500 | -500.121 | -120.9 | -2418 | -38688 |
| 21 | -450 | -450.108 | -108.4 | -2168 | -34688 |
| 22 | -500 | -500.121 | -120.9 | -2418 | -38688 |
（3）将值3进行排列得到补偿表，排列的方法是从正向的第一个值到最大值也就是50mm到500mm，接着从反向最大值到最小值，然后删去反向最大值对应的补偿值也就是-500mm对应的值，并在最后加上0。
排序后得到如下表格：
| 目标 (mm) | 运行次数 1 位置 | 运行次数 1 误差 | 误差/分辨率 | *16 | 补偿表 | |||
| 1 | 50 | 50.0081 | 8.1 | 162 | 2592 | 2592 | ||
| 2 | 100 | 100.0105 | 10.5 | 210 | 3360 | 3360 | ||
| 3 | 150 | 150.0219 | 21.9 | 438 | 7008 | 7008 | ||
| 4 | 200 | 200.0341 | 34.1 | 682 | 10912 | 10912 | ||
| 5 | 250 | 250.0455 | 45.5 | 910 | 14560 | 14560 | ||
| 6 | 300 | 300.0576 | 57.6 | 1152 | 18432 | 18432 | ||
| 7 | 350 | 350.0713 | 71.3 | 1426 | 22816 | 22816 | ||
| 8 | 400 | 400.0856 | 85.6 | 1712 | 27392 | 27392 | ||
| 9 | 450 | 450.099 | 99 | 1980 | 31680 | 31680 | ||
| 10 | 500 | 500.1128 | 112.8 | 2256 | 36096 | 36096 | ||
| 22 | -500 | -500.121 | -120.9 | -2418 | -38688 | -34688 | ||
| 21 | -450 | -450.108 | -108.4 | -2168 | -34688 | -38688 | ||
| 20 | -500 | -500.121 | -120.9 | -2418 | -38688 | -34688 | ||
| 19 | -450 | -450.108 | -108.4 | -2168 | -34688 | -30944 | ||
| 18 | -400 | -400.097 | -96.7 | -1934 | -30944 | -26944 | ||
| 17 | -350 | -350.084 | -84.2 | -1684 | -26944 | -22944 | ||
| 16 | -300 | -300.072 | -71.7 | -1434 | -22944 | -19200 | ||
| 15 | -250 | -250.06 | -60 | -1200 | -19200 | -15200 | ||
| 14 | -200 | -200.048 | -47.5 | -950 | -15200 | -11552 | ||
| 13 | -150 | -150.036 | -36.1 | -722 | -11552 | -8128 | ||
| 12 | -100 | -100.025 | -25.4 | -508 | -8128 | -3456 | ||
| 11 | -50 | -50.0108 | -10.8 | -216 | -3456 | 0 |
但是在后续的测量中发现，如果这样进行补偿的话会造成边界数据的补偿失败，因此采用的方法是正负方向各增加一个数据，这个数据可以由前面的数据预测得到，这里我们增加550和-550mm的两个补偿表数据分别为40512和-42688，由于要删去反向最大值，因此删去-550的值，加上原来删去的-500的值。
| 目标 (mm) | 运行次数 1 位置 | 运行次数 1 误差 | 误差/分辨率 | *16 | 补偿表 | ||
| 1 | 50 | 50.0081 | 8.1 | 162 | 2592 | 2592 | |
| 2 | 100 | 100.0105 | 10.5 | 210 | 3360 | 3360 | |
| 3 | 150 | 150.0219 | 21.9 | 438 | 7008 | 7008 | |
| 4 | 200 | 200.0341 | 34.1 | 682 | 10912 | 10912 | |
| 5 | 250 | 250.0455 | 45.5 | 910 | 14560 | 14560 | |
| 6 | 300 | 300.0576 | 57.6 | 1152 | 18432 | 18432 | |
| 7 | 350 | 350.0713 | 71.3 | 1426 | 22816 | 22816 | |
| 8 | 400 | 400.0856 | 85.6 | 1712 | 27392 | 27392 | |
| 9 | 450 | 450.099 | 99 | 1980 | 31680 | 31680 | |
| 10 | 500 | 500.1128 | 112.8 | 2256 | 36096 | 36096 | |
| 550 | 40512 | 40512 | |||||
| -550 | -42688 | -38688 | |||||
| 22 | -500 | -500.121 | -120.9 | -2418 | -38688 | -34688 | |
| 21 | -450 | -450.108 | -108.4 | -2168 | -34688 | -38688 | |
| 20 | -500 | -500.121 | -120.9 | -2418 | -38688 | -34688 | |
| 19 | -450 | -450.108 | -108.4 | -2168 | -34688 | -30944 | |
| 18 | -400 | -400.097 | -96.7 | -1934 | -30944 | -26944 | |
| 17 | -350 | -350.084 | -84.2 | -1684 | -26944 | -22944 | |
| 16 | -300 | -300.072 | -71.7 | -1434 | -22944 | -19200 | |
| 15 | -250 | -250.06 | -60 | -1200 | -19200 | -15200 | |
| 14 | -200 | -200.048 | -47.5 | -950 | -15200 | -11552 | |
| 13 | -150 | -150.036 | -36.1 | -722 | -11552 | -8128 | |
| 12 | -100 | -100.025 | -25.4 | -508 | -8128 | -3456 | |
| 11 | -50 | -50.0108 | -10.8 | -216 | -3456 | 0 |
由此得到一个完整的补偿表。
（三）在程序中写入补偿表
在程序中使用#1 DEFINE COMP 22,22000000指令来设置添加补偿表的参数。其中22表示一共有22个入口，也就是补偿值，而22000000则是总长度的脉冲数，也就是110mm*20000脉冲/mm。
然后就是将补偿表写入。并且使能补偿，使I51=1。
（四）测试补偿后的数据
附：PMAC程序
close ; 关闭任意的缓冲区
delete gather ; 删除数据采集缓冲区
#1 DEFINE COMP 22,22000000
2592
3360
7008
10912
14560
18432
22816
27392
31680
36096
40512
-38688
-34688
-30944
-26944
-22944
-19200
-15200
-11552
-8128
-3456
0
close ; 关闭任意的缓冲区
delete gather ; 删除数据采集缓冲区
undefine all ; 删除全部轴定义
I51=1
&1
#1->20000X ; 电机#1的轴定义#1J/
P1=0;
OPEN PROG 4 CLEAR ; 打开缓冲区
LINEAR ; 直线插补模式
INC ; 增量模式
WHILE(P1<10)
X 50 ; 运行一个单位
DWELL 10000
P1=P1+1;
ENDWHILE
CLOSE ; 关闭缓冲区附：雷尼绍激光干涉仪的软件数据记录方法
1.点击菜单栏上第一个图标
2.在弹出的窗口填入采集的方法，我这里是每隔50mm采集一次数据，一共10次，共500mm，保留到小数点后5位。
3.点击下一步，测量方式线性定位方式，方向选择单向
4.然后就是填入信息，自动采集选择无效
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